Классификация методов и СИ темп-ры

Температура является важным параметром, определяющим не только протекание технологического процесса, но и свойства вещества. Методы измерения температуры для газовых потоков делятся на контактные (термопарный, термометрический, термопарно-импульсный, метод типового расширения (МТР) твердых тел, МТР жидкостей, МТР газов, абсорбционный, динамический, акустический, термошумовой и др.) и бесконтактные (радиационный, яркостный, цветовой (спектр), лучеиспускание – поглощение, обращение спектральных линий, кинетический).

Для измерения температуры используют различные первич­ные преобразователи, отличающиеся способом преобразования температуры в промежуточный сигнал. В промышленности наи­большее применение получили следующие первичные преобра­зователи: термометры расширения, манометрические термомет­ры, термометры сопротивления, термопары (термоэлектрические пирометры) и пирометры излучения. Все они, за исключением пирометров излучения, В процессе эксплуатации находятся в контакте с измеряемой средой.

ТЕРМОМЕТРЫ РАСШИРЕНИЯ. Действие термометров расшире­ния основано на изменении объема жидкостей и твердых тел при изменении температуры. Из термометров расширения наи­более широко применяют жидкостные стеклянные термометры (градусник, спиртометр).

МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ. Действие манометрических термометров основано на изменении давления газа, пара или жидкости в замкнутом объеме при изменении температуры. Ма­нометрический термометр состоит из термобаллона, гибкого капилляра и манометра. Термобаллон манометрического термометра помещают в из­меряемую среду. При нагреве термобаллона внутри замкнутого объема увеличивается давление, которое измеряется маномет­ром. Шкала манометра градуируется в единицах температуры. Капилляр (обычно латунная трубка внутренним диаметром, составляющим доли миллиметра) позволяет удалить манометр от места установки термобаллона на расстояние до 40 м. Капилляр по всей длине защищен оболочкой из стальной ленты.

ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ. Действие термометров сопротивления ос­новано на свойстве тел изменять элек­трическое сопротивление при измене­нии температуры. У металлических термометров сопротивление с возра­станием температуры увеличивается практически линейно, у полупроводниковых, наоборот, уменьшается.

ТЕРМОПАРЫ. Принцип действия термопар (термоэлектриче­ских пирометров) основан на свойстве двух разнородных про­водников создавать термоэлектродвижущую силу (термо-э.д.с.) при нагревании места их соединения — спая. Проводники в этом случае называются термоэлектродами, а все устройство — термопарой.

Промышленные термопары отличаются высокой стабиль­ностью и воспроизводимостью градуировочных характеристик, что позволяет заменять их без какой-либо переналадки осталь­ных элементов измерительной цепи.

Термопары, как и термометры сопротивления, устанавли­вают в защитных чехлах, на которых указан тип термопары. Для высокотемпературных термопар применяют защитные чех­лы из теплостойких материалов: фарфора, оксида алюминия, карбида кремния и т. п.

ПИРОМЕТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ. Пирометры излучения предназначе­ны для бесконтактного измерения температуры по тепловому излучению нагретых тел. Наиболее распространены радиацион­ные пирометры. Действие радиационного пирометра основано на измерении всей энергии излучения нагретого тела.

 

ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЕ ЗВЕНЬЯ.

1. Идеальное Д.З. – это звено, у кот величина на выходе пропорц-на скорости измен-я вх.величины.

Д.у.: y (t)= kx ^/ (t)

Перед.ф-я: W (p)= kp

Переход.ф-я:

δ΄(t) м/представить в виде прямоуг-х достаточно узких и противоположных по знаку импульсов, расположенных по разные стороны от точки t =0 и →-ся по длит-ти к 0.

Частот.хар-ки: W (jω)= kjω = U (ω)+ V (ω) j = kωe ^{j ( π /2)}

U (ω)=0; V (ω)= kω; A (ω)= kω; φ (ω)= π /2

L =20 lgA (ω)=20 lg (kω)=20 lgk +20 lgω (+20дек/дб)

2. Инерциальное Д.З.

Д.у.: Ty΄ (t)+ y (t)= kx΄ (t); пред.ф.: W (p)= kp /(Tp +1)